血清總Ⅰ型前膠原氨基端前肽和β-Ⅰ型膠原交聯羧基末端肽聯合檢測對早期預測四肢長骨骨折延遲愈合的臨床價值

郝素平 王偉 李生文

海寧市人民醫院 1檢驗科，2骨科 （浙江海寧 314400）

四肢長骨骨折具有較高的發生率，手術是主要的治療方式。隨著骨折治療手段的不斷完善，多數患者治療后骨折可有效愈合，但術后仍有相當比例的患者會發生骨折延遲愈合，甚至出現骨折不愈合的嚴重并發癥，嚴重影響了患者的生活質量，并造成一定的經濟負擔［1］。因此，早期發現骨折延遲愈合對及時采取加速骨折愈合的干預措施具有重要的臨床意義。目前，評估骨折愈合最常用的方法是臨床和影像學檢查，但缺乏共識和客觀性［2-3］。因此，尋找可早期準確預測骨折術后延遲愈合的檢測指標，及時采取加速骨折愈合的干預措施，對改善患者預后、提高患者生活質量具有積極意義［4-6］。許多研究表明［7-11］，骨代謝狀態與骨折愈合關系密切。骨轉化標志物是骨代謝狀態的主要參考指標。骨轉化標志物來源于皮質骨和小梁骨，因此它們反映了整個骨骼的代謝活動，其監測對判斷骨痂形成和骨折愈合有重要意義［12-16］。國際骨質疏松基金會（IOF）推薦血清總Ⅰ型前膠原氨基端前肽（PINP）和β-Ⅰ型膠原交聯羧基末端肽（β-CTX）作為高敏感的骨轉化標志物，用于評估骨代謝情況［14，17］，二者被證明在骨折術后快速升高［18-19］。目前，骨轉化標志物血清PINP 和β-CTX 水平對早期預測長骨骨折延遲愈合的臨床價值尚不清楚。因此，本研究擬對血清PINP 和β-CTX 聯合檢測對早期預測四肢長骨骨折延遲愈合的臨床價值進行探討。

1 資料與方法

1.1研究對象納入2022 年9 月至2023 年8 月我院收治的156例四肢長骨骨折患者，其中男111例，女45 例，平均年齡46 歲。根據術后骨折愈合情況分為延遲愈合組（30 例）和正常愈合組（126 例）?；挤骄炇鹬橥鈺?。本研究通過我院醫學倫理委員會批準（批件號：2022 倫審84 號）。兩組患者性別、年齡、BMI 等比較差異無統計學意義（P＞0.05），具有可比性，見表1。

表1 兩組一般資料比較Tab.1 Comparison of general information between the two groups ±s

表1 兩組一般資料比較Tab.1 Comparison of general information between the two groups ±s

組別例數年齡（歲）BMI（kg/m 2）延遲愈合組正常愈合組χ2/t值P值30 126性別（例）男22 89 0.086 0.769女8 37 47.83 ± 11.78 45.23 ± 13.99-0.942 0.348 24.24 ± 2.61 23.49 ± 2.35-1.489 0.138

1.2骨折延遲愈合判定標準骨折臨床愈合標準參照《外科學（第9 版）》［20］：（1）局部無壓痛及縱向叩擊痛；（2）局部無反?；顒?；（3）X 線平片顯示骨折處有連續性骨痂，骨折線模糊。骨折后≥ 3 個月同時滿足上述3 個條件為正常愈合，反之為骨折延遲愈合。

1.3納入標準年齡≥ 18 歲；經CT 或X 線檢查確診為四肢長骨骨干骨折；1 周內受傷的新鮮骨折；臨床資料、術后隨訪資料完整。

1.4排除標準病理性骨折或其他部位骨折；術前合并感染；有骨代謝疾病史；合并肝腎功能障礙；合并其他臟器損傷；合并其他部位骨折；免疫功能異常；妊娠、哺乳期；有精神疾病史。

1.5檢測方法與對血清PINP 的影響不同，食物和晝夜變化對血清β-CTX 的濃度有很大影響［18］。因此，我們采集患者術后1、4、8、12 周時的清晨空腹靜脈血4 mL，標本采集后在2 h 內于室溫下以3 000 r/min 離心5 min 分離血漿，并在4 h 內完成檢測。采用全自動電化學發光免疫分析儀（北京聯眾泰克科技有限公司，型號：UD 90DT）及配套試劑測定血清PINP 和β-CTX 水平。

1.6 統計學方法所有數據的統計分析均采用SPSS 19.0統計學軟件進行。計量資料以±s表示，比較采用t檢驗；計數資料用例（%）表示，比較采用χ2檢驗。多因素分析應用logistic 回歸分析進行處理。繪制受試者工作特征曲線（ROC）分析血漿PINP 和β-CTX 濃度對骨折延遲愈合的診斷效能，以曲線下面積（AUC）為主要判斷指標，計算其預測的敏感度和特異度。以P＜ 0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組術后血清PINP 和β-CTX 水平比較兩組骨折術后血清PINP 和β-CTX 水平呈升高趨勢，在治療后8 周達到高峰，隨后下降。但骨折術后1 周時兩組血清PINP 和β-CTX 水平比較差異無統計學意義（P＞ 0.05），而骨折術后4、8、12 周時，延遲愈合組血清PINP 和β-CTX 水平均明顯低于正常愈合組，差異有統計學意義（P＜ 0.05），見表2。由于骨折術后4 周延遲愈合組血清PINP 和β-CTX水平已明顯低于正常愈合組，故在隨后的研究中均采用骨折術后4 周的血清PINP 和β-CTX 水平。

表2 兩組術后血清PINP 和β-CTX 水平比較Tab.2 Comparison of serum PINP and β-CTX levels between the two groups ±s，ng/mL

表2 兩組術后血清PINP 和β-CTX 水平比較Tab.2 Comparison of serum PINP and β-CTX levels between the two groups ±s，ng/mL

觀察指標PINP例數30 126 β-CTX組別延遲愈合組正常愈合組t值P值延遲愈合組正常愈合組t值P值30 126術后1周57.69 ± 14.56 59.43 ± 18.48 0.482 0.630 0.51 ± 0.14 0.53 ± 0.15 0.626 0.532術后4周73.46 ± 11.32 91.97 ± 18.56 5.226 0.000 0.55 ± 0.19 0.65 ± 0.18 2.760 0.006術后8周98.25 ± 14.40 129.48 ± 23.46 6.976 0.000 0.67 ± 0.13 0.81 ± 0.13 5.254 0.000術后12周78.53 ± 14.81 97.01 ± 14.81 6.143 0.000 0.54 ± 0.11 0.62 ± 0.15 2.784 0.006

2.2 四肢長骨骨折術后延遲愈合的影響因素分析單因素分析結果顯示，性別、年齡、BMI、嗜酒、高血壓、冠心病、骨折原因、骨折部位、骨折類型等與四肢長骨骨折延遲愈合無關（P＞ 0.05）。而與吸煙、糖尿病、骨質疏松有關（P＜ 0.05）。術后4 周PINP 和β-CTX 水平延遲愈合組低于正常愈合組（P＜ 0.05），見表3，提示術后4周PINP和β-CTX水平與四肢長骨骨折延遲愈合密切相關。將與骨折延遲愈合的相關因素進行多因素logistic 回歸分析結果顯示，術后血清PINP 和β-CTX 水平是四肢長骨骨折延遲愈合的獨立危險因素（P＜ 0.05），見表4。

表3 影響四肢長骨骨折術后延遲愈合的單因素分析Tab.3 Single factor analysis affecting delayed healing of limbs long bone fracture after operation例

表4 影響四肢長骨骨折術后延遲愈合的多因素分析Tab.4 Multivariate analysis of influencing delayed healing after operation of long bone fracture of extremities

2.3 術后PINP 和β-CTX 聯合檢測對四肢長骨骨折延遲愈合的預測價值ROC曲線分析顯示，術后4 周血清PINP 以82.335 ng/L 為最佳截斷值時，預測四肢長骨骨折延遲愈合的AUC 為0.810（95%CI：0.720 ～ 0.900，P＜ 0.05），此時的靈敏度和特異度分別為83.3%、69.0%。術后4 周血清β-CTX 以0.555 ng/L 為最佳截斷值時，預測四肢長骨骨折延遲愈合的AUC 為0.669（95%CI：0.544 ～ 0.784，P＜ 0.05），此時的靈敏度和特異度分別為73.3%、64.3%。二者聯合檢測預測四肢長骨骨折延遲愈合的AUC為0.861（95%CI：0.778 ～ 0.944，P＜ 0.05），此時的靈敏度和特異度分別為80%、84.9%。見圖1。

圖1 術后4 周PINP 和β-CTX 預測四肢長骨骨折延遲愈合的ROC 曲線圖Fig.1 ROC curve of PINP and β-CTX for predicting delayed healing of long bone fracture of extremities

3 討論

本研究納入了156 例四肢長骨骨折患者，其中30 例發生骨折延遲愈合。通過觀察骨折術后1、4、8、12 周時的血清PINP 和β-CTX 水平變化，發現骨折術后4、8、12 周時，延遲愈合組血清PINP 和β-CTX 水平均低于正常愈合組（P＜ 0.05）。Logistic回歸分析發現術后血清PINP 和β-CTX 水平是四肢長骨骨折延遲愈合的獨立危險因素（P＜ 0.05）。同時采用ROC 曲線分析術后血清PINP 和β-CTX聯合檢測對四肢長骨骨折延遲愈合的預測價值進行了評估。發現術后4 周血清PINP 和β-CTX 水平聯合檢測預測四肢長骨骨折延遲愈合的AUC 為0.861（95%CI：0.778 ～ 0.944，P＜ 0.05），其靈敏度和特異度分別為80%、84.9%。我們認為：術后血清PINP 和β-CTX 水平降低是四肢長骨骨折延遲愈合的風險指標，對骨折延遲愈合可能具有較高的潛在預測價值。

骨的更新包括吸收（舊骨的移除）和形成（新骨的形成）兩個過程，其中PINP 和β-CTX 是國際骨質疏松基金會和國際臨床化學聯合會推薦臨床使用的骨形成和吸收標志物［21］。骨折后血清PINP 和β-CTX 變化趨勢已得到一致證實［22-26］。本研究發現，骨折術后血清β-CTX在骨折治療后逐漸增高，并在治療后8 周左右達到高峰，與STEWART等［25］在脛骨和股骨骨折中的報道基本一致。另外，與骨折正常愈合組相比，延遲愈合組β-CTX 在治療后4、8 周升高較低（P＜ 0.05）。我們推測，骨折術后β-CTX 低水平表達，可能與骨折術后延遲愈合有關。由于β-CTX 由破骨細胞產生的組織蛋白酶K 分解并從Ⅰ型膠原中釋放，與骨吸收活性相關，具有刺激骨生長、促進成骨細胞、軟骨細胞生成、骨折部位修復再生作用。因此，持續低血清β-CTX 水平可能引起骨折患者成骨細胞生成或骨質再生不足，從而導致骨折延遲愈合。本研究也發現，骨折術后血清PINP 在骨折治療后逐漸增高，并在治療后8 周左右達到高峰，隨后下降，且較長時間維持高水平。KUMAR 等［3］在脛骨骨折、以及陳偉等［26］在創傷性骨折的研究中也發現了類似的結果。PINP 是由Ⅰ型前膠原蛋白產生并裂解的，是成骨細胞在增殖期表達最多的膠原蛋白，反映了新骨形成的狀態。與骨折正常愈合組相比，延遲愈合組血清PINP 在治療后4 周、8 周的表達水平相對較低（P＜ 0.05）。由此推測，骨折治療后血清PINP 的低水平表達，可能是影響骨折愈合的因素之一。

單因素分析結果顯示，四肢長骨骨折延遲愈合與性別、年齡、BMI、嗜酒、高血壓、冠心病、骨折原因、骨折部位、骨折類型等無關（P＞ 0.05），而與吸煙、糖尿病、骨折疏松及骨折術后PINP 和β-CTX 低水平表達密切相關（P＜ 0.05）。而進一步多因素logistic 回歸分析結果顯示，術后血清PINP和β-CTX 水平均是四肢長骨骨折延遲愈合的獨立因素。表明血清PINP 和β-CTX 水平降低可導致四肢長骨骨折患者延遲愈合風險升高，測定二者血清水平有助于預測或評估骨折延遲愈合的風險。由于在骨折術后4、8、12 周時，延遲愈合組血清PINP 和β-CTX 水平均明顯低于正常愈合組（P＜ 0.05），因此我們采用骨折術后4 周血清PINP和β-CTX水平繪制ROC曲線。結果顯示，術后4周血清PINP 和β-CTX 水平對四肢長骨骨折延遲愈合具有較高的預測價值，二者聯合檢測的AUC為0.861（P＜ 0.05），靈敏度和特異度分別為80%、84.9%，預測價值更高。

本研究具有一定的局限性，研究樣本量仍較少，且為單中心研究，結論可能存在一定偏差，未來需要進一步收集多中心病例資料對結果進行驗證。綜上所述，作為反映骨質轉化的敏感和特異指標，血清PINP 和β-CTX 水平降低與四肢長骨骨折愈合密切相關，是其獨立的風險因子，二者聯合檢測有助于早期預測四肢長骨骨折延遲愈合。由于該指標測定方法日漸成熟和穩定，其在臨床上具有實用性和可行性。

【Author contributions】HAO Suping designed the study and performed the experiments and wrote the article. WANG Wei designed the study and revised the article. LI Shengwen collected and analyzed clinical data. All authors read and approved the final manuscript as submitted.

【Conflict of interest】The authors declare no conflict of interest.